LaNi4.70Al0.30 tratado en aire para su aplicación en sistemas de compresión de hidrógeo de una etapa

N.M CERON-HURTADO; M.R. ESQUIVEL

Mar del Plata

Conferencia; Cuarto Congreso Nacional - Tercer Congreso Iberoamericano Hyfusen 2011; 2011

Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

En este trabajo fue caracterizada una aleación comercial, de composición LaNi4,70Al0,30, por diferentes técnicas tales como DRX/XRD, MEB/SEM, CDB/DSC y métodos volumétricos. La composición nominal fue verificada por EDE/EDS. La estructura de la aleación fue caracterizada usando el método Rietveld. El grupo espacial P6/mmm fue asignado al compuesto intermetálico (IM). El La ocupa la posición de Wyckoff 1a, mientras que el Ni ocupa las posiciones de Wyckoff  2c y 3g.  Los parámetros de red obtenidos son a = 5,03(5) Å, c = 4,01(5) Å, Vc = 87,69 Å3. La estabilidad térmica del compuesto fue analizada en Ar y en aire desde temperatura ambiente (TA) hasta los 570 ºC. En Ar, el intermetálico es estable en todo el rango de temperatura, en cambio en aire, el intermetálico es estable hasta temperaturas cercanas a los 170 ºC. A temperaturas mayores que ésta, el intermetálico se descompone en La(Ni,Al)O3 + Ni + NiO. La descomposición que  ocurre es un proceso irreversible. Por otro lado, las propiedades termodinámicas de los procesos de sorción de hidrógeno fueron analizadas, encontrando que el proceso de absorción de hidrógeno tiene un DH = 30 ± 5 kJ.mol-1 y un DS = 0.13 ± 0.01 kJ.mol-1, y el proceso de desorción tiene un DH = 31 ± 5 kJ.mol-1 y un DS = 0.14 ± 0.01 kJ.mol-1. Estas propiedades fueron estudiadas en el rango de 25 ºC a 100 ºC y de 1 a 10 atm.  A partir de estos resultados, fue establecido un esquema de compresión de hidrógeno de una etapa con una relación de compresión de 4.6. La muestra fue tratada bajo una atmósfera agresiva (Aire) a 160 ºC, encontrándose que la estructura es todavía estable y el máximo de capacidad de sorción no disminuye sensiblemente. Además de esto, el compuesto intermetálico fue tratado bajo diferentes condiciones (de nuevo en aire y temperatura) encontrándose que la relación de compresión (RC) tampoco es sensible a estos cambios. Esto indica una ventaja en la tecnología del hidrógeno, debido a que la manipulación del AB5 en atmósferas inertes no será necesaria.